3 октября на Рюгу отправился ровер MASCOT. Он совершил мягкую посадку вверх тормашками, но смог самостоятельно перевернуться с помощью эксцентрика, схожего с тем, что были и у его малых попутчиков, который позволял ему неспешно перемещаться по поверхности астероида. MASCOT не был оснащен солнечными батареями; запаса энергии на передвижение такого тяжелого устройства и работы его научной аппаратуры хватило лишь на 17 часов. Анализ данных, полученных этим роботом, показал, что астероиды С-класса, к которым относится Рюгу, более пористые, чем считалось ранее; сам астероид состоит из двух типов пород с очень низкой отражательной способностью; его поверхность не покрыта пылью, и у него полностью отсутствует магнитное поле.
С конца октября 2018 года «Хаябуса‑2» начал готовиться к своей главной задаче – сбору проб вещества. На поверхность астероида были сброшены специальные прицельные маркеры, позволяющие космическому аппарату выполнять «заход на посадку» в автоматическом режиме, после чего был совершен тренировочный «подскок» до высоты 21 метр над поверхностью Рюгу с дальнейшим уходом на безопасную орбиту. Образцы грунта были собраны 22 февраля 2019 года: космический аппарат сблизился с астероидом и выстрелил в него 5‑граммовой танталовой пулей со скоростью около 300 м/c, выбив часть вещества с поверхности Рюгу, которое было собрано «хоботом» системы сбора образцов в специальную капсулу.
5 апреля 2019 года пришло время космической бомбардировки, проводимой, конечно, исключительно в научных целях: для изучения физических и механических свойств поверхности астероида, как когда-то это проделала космическая миссия Deep Impact с ядром кометы. Для проведения эксперимента на космическом аппарате был установлен кинетический ударник, сходный с тем, что применяется в противотанковых средствах поражения, – 2,5 кг меди, превращающиеся в кинетическое ударное ядро подрывом 4,7 кг взрывчатки. Так как последствия такого эксперимента были непредсказуемы, и существовала реальная опасность повреждения самого космического аппарата разлетающимися осколками, команда «Хаябусы‑2» решила подстраховаться. Полет ударника, которому предстояло 40‑минутное путешествие до астероида, сопровождался и записывался небольшой сбрасываемой камерой DCAM3. В это время сам космический аппарат укрывался за обратной стороной астероида. Эксперимент прошел успешно: ударник, разогнанный взрывом до скорости 2 км/с, образовал хорошо заметный кратер диаметром 14,5 метра и глубиной 3 метра, отбросив в сторону несколько крупных булыжников.
Этот же кратер стал местом сбора вещества. 11 июля 2019 года космический аппарат во второй раз совершил касание астероида всего в 20 метрах от «рукотворного» кратера, собрав образцы вещества, в том числе выброшенного ударом из-под поверхности астероида, где на него не оказывало влияние космическое выветривание. Собранные образцы были помещены в отдельную капсулу. Следуя поговорке «от добра добра не ищут», японские специалисты решили не проводить третье касание, а готовиться к возвращению на Землю. 17 сентября 2019 года «Хаябуса‑2» сбросил на перпендикулярные (полярную и экваториальную) околокруговые орбиты два прицельных маркера, данные о снижении которых в поле тяготения астероида позволили уточнить параметры его гравитационного поля. С этой же целью 2 октября 2019 года последним был сброшен второй контейнер MINERVA-II c ровером Rover‑2. Проблемы с ним возникли еще в полете: он попросту не включился. Так что проведение испытания иного способа передвижения роверов по поверхности астероида – а именно небольшими прыжками – к сожалению, так и не было проведено.